因为python代码的优雅美观且易于维护这一特点，越来越多的人选择使用Python做Web开发。而Python的Web框架百花齐放，目前比较流行的框架有大包大揽的Django，小巧灵活的Flask、Bottle，还有性能高效的异步框架Tornado、sanic。这么多框架只要选择一个，阅读他的文档，就可以很轻松的搭建一个web app，完全不需要去管他实现的原理。
本篇文章意在对一个web开发做一个梳理。
前端网页三剑客
我们打开浏览器输入一个网址yukunweb.com，然后就看到了浏览器给我们显示的页面，这个时候打开浏览器开发者工具，点击Network，刷新页面，会看到下方的请求的url，点击Response，就可以看到服务器返回给浏览器的html文件信息了。如果复制Response响应的内容，保存为index.html并且在浏览器打开，依然可以看到首页的内容，但是似乎缺少了一些页面的样式和功能。
这是因为当浏览器接收到首页的HTML源码后，它会根据HTML的规则去显示页面，然后再根据HTML里的链接，自动发送HTTP请求给服务器，拿到相应的图片，和JavaScript、CSS等资源，最终显示出一个完整的页面。所以我们会在Network下面能看到很多额外的以.js，.css等后缀的请求了。
其实我们看到的页面就是浏览器按照HTML的规则，展示给我们的。HTML告诉浏览器那里是导航，那里是主栏，那里是侧栏。而这些信息如何显示，或者是显示的样式，就是CSS文件的功劳。至于比如导航的下拉隐藏上拉显示就是JavaScript的作用。
如果想要做Web开发，就一定得熟悉HTML、CSS、JavaScript三剑客的知识，这里推荐W3school的前端教程，也是我学习前端的地方：W3school
客户端和服务器通信
理解了前段三剑客，就知道如何去写一个网页。那么从我们在浏览器的地址栏输入URL，到Web页面呈现出来到底经历了什么。
如图，一般这种通过发送请求获取服务器资源的Web浏览器，都可以称为客户端(client)。首先发送一个请求(request)给服务器，大多是以GET请求方式访问，服务器接收到你的请求，然后取到请求的资源，返回给客户端。
服务器和客户端之间交流是怎么进行的呢，服务器是怎么理解客户端的请求的呢。这里就需要一种协议规范，就是HTTP(HyperText Transfer Protocol，超文本传输协议)。可以说，Web是建立在HTTP协议上通信的。
如图，仍然是之前的例子，打开浏览器访问yukunweb.com，打开浏览器开发者工具，点击图中标记的选项卡(记得点view parsed)，可以看到客户端发给服务器的请求头前两行。
GET / HTTP/1.1
Host: www.yukunweb.com
第一行开头的GET表示请求访问服务器的类型，称为方法(method)。随后的字符/指明了请求访问的资源对象，即请求URI。最后的HTTP/1.1，即HTTP的版本号，用来提示客户端使用的HTTP协议功能。
综上所述，第一行请求内容的意思是：请求访问某台HTTP服务器上的/(首页)页面资源。所以第二行的Host表示请求的域名也就是服务器所在地址。
如图，如果是POST请求的话，不仅会有请求头部信息，还有一个Form Data的请求实体内容。
接收到请求的服务器呢，他会将请求内容的处理结果以响应的形式返回，看图中的第一行：
HTTP/1.1 200 OK
开头的部分仍然是服务器对应的HTTP版本，紧接着的200 OK表示请求的处理结果的状态码 (status code) 和原因短语。200状态码就表示响应成功，常见的404表示访问错误，500表示服务器响应错误。这里的OK是没有固定的规则的，你也可以让他返回GOOD啥的。
下一行是服务器信息，本站用的是Nginx服务器，在下一行显示了创建响应的日期时间。在下一行的Content-Type表示内容的类型，客户端会依赖他判断响应的内容是网页还是音频，图片等类型。
这里只是简单的介绍了HTTP协议，即是客户端与服务器之间的通信协议。如果想要深入了解推荐阅读《HTTP权威指南》。
WSGI
如果你浏览一个地址http://www.yukunweb.com/search-result/?keywords=音乐，你会访问到本站的音乐关键词的搜索结果。我们知道客户端发送请求给服务器，那么服务器是怎么拿到资源的呢。其实这是交给后端运行的应用返回的，好比你抓取一个页面到获取到信息，这些逻辑的处理肯定是我们的程序再跑。
但是，接收并且解析客户端的HTTP请求在发送HTTP响应这些底层操作，后端的程序肯定是不会去处理的。所以，要想只专注于Web业务逻辑，还需要一个服务器和web应用之间的嫁接层————WSGI。
什么是WSGI(Web Server Gateway Interface)？
WSGI翻译过来就是Web服务器网关接口。他只是一个规范，定义了Web服务器如何与Python应用程序进行交互，使得使用Python写的Web应用程序可以和Web服务器(nginx/apache)对接起来。
该规范的地址：PEP 333
WSGI是Python的Web开发的基石，有了它你就有了一切，它存在的目的有两个：
- 描述 Web 服务器如何与 Web 应用程序交互（将客户端请求传给应用程序），
- 描述 Web 应用程序如何处理请求和如何返回数据给服务器。
由于Python内置的标准库里有一个WSGI库wsgiref，我们基于他来写一个体现WSGI目的的例子：
from wsgiref.simple_server import make_server
def application(environ, start_response):
status = '200 OK'
response_headers = [('Content-type', 'text/html')]
start_response(status, response_headers)
body = '<h1>Hello, {name} !!!</h1>'.format(name=environ['PATH_INFO'][1:] or 'WSGI')
return [body.encode('utf-8')]
app = make_server('', 8000, application)
app.serve_forever()
运行程序，如果没有报错，此时打开浏览器输入地址127.0.0.1:8000和127.0.0.1:8000/GuTianle，就可以看到程序返回的页面了。如图：
我们可以看到一个请求，他的入口只需要一个WSGI的处理函数。因为所有的请求信息都包含在environ中，这样我们就可以根据这些信息去返回不同的数据。
参数：
- environ：字典类型，存放了所有和客户端相关的信息。如果想知道他里面有哪些参数，可以更改上面的代码在 return 行上面加一个
for k, v in environ.items()的循环，打印出字典里的所有参数。 - start_response：一个可调用对象，接收两个必选参数和一个可选参数:
- status: 一个字符串，表示 HTTP 响应状态字符串，如 200，404
- response_headers: 一个列表，包含有如下形式的元组：(header_name, header_value)，用来表示 HTTP 响应的 headers ，如(‘Content-type’, ’text/html’)
- exc_info（可选）: 用于出错时，服务器需要返回给浏览器的信息
返回：一个可迭代对象, 服务器通过遍历这个可迭代对象可以获得body的全部内容，内容可以是html也可以是json。
这里简单的介绍了WSGI是什么，干什么。如果理解了WSGI，那么写一个Python的Web框架就很简单了。这也是为什么Python有成百上千web框架的原因。
实现基于WSGI的框架
上面我们理解了WSGI是干什么的，那么我们基于它实现一个简单的web框架可以说轻而易举了。
from wsgiref.simple_server import make_server
class Application(object):
def __init__(self, environ, start_response):
self.start_response = start_response
self.path = environ['PATH_INFO']
def __iter__(self):
if self.path == '/':
status = '200 OK'
response_headers = [('Content-type', 'text/html')]
self.start_response(status, esponse_headers)
yield '<h1>Hello,World!</h1>'.encode('utf-8')
elif self.path == '/wsgi':
status = '200 OK'
response_headers = [('Content-type', 'text/html')]
self.start_response(status, response_headers)
yield '<h1>Hello,WSGI!</h1>'.encode('utf-8')
else:
status = '404 NOT FOUND'
response_headers = [('Content-type', 'text/html')]
self.start_response(status, response_headers)
yield '<h1>404 NOT FOUND</h1>'.encode('utf-8')
if __name__ == "__main__":
app = make_server('127.0.0.1', 8000, Application)
print('Serving HTTP on port 8000...')
app.serve_forever()
这个Application类只不过是对WSGI又做了一层简单的封装而已，由于上面说过WSGI函数返回的是一个可以迭代对象，所以需要实现一个__iter__方法，里面控制了客户端的请求路由并且返回不同的输出。
当然如果你想扩展成一个像样的框架还需要考虑很多，比如像flask那样方便的路由系统，还有对于用户请求方式的处理等等。总之是个很需要折腾的过程，好比flask的0.1版本去掉注释也就 200 多行，而如今最新版本。。。